Файл: Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 149

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Изоморфные

элементы и ионы

Y—Na

Y 3 + — Na 3 +

Y—Са

Y 3 + — Ca 2 +

Y—Sr

Y3 +—Sr2 -t- Y—Ba

у з + _ В а 2 +

Y - U

Y 3 + _ T j 4 +

Y - T h

Y 3 + _ T h 4 + Y—Sc

Y 3 + — Sc 3 + Группа В

Y—Zr

Y3+—Zr*+ Группа С

Y—Ті

Y 3 + — T i 4 + Y—Mo

Y 3 + — M o 4 +

Y—W

Ys+ _ w 4 +

рам мы

/г- атом

 

 

г?

Изоморфные смеси

a.

« І

 

 

 

л

 

 

я

 

з:

 

 

ХО

 

a.

 

 

 

s

О

 

H

H и

<

<

<

<

 

s

і?

4

3

 

40

5 Минералы TR

[162]

9 3

25 8 CaF2 —YF3 , иттрофлюориты, [153,

 

 

 

 

 

минералы T R и Y

162]

18

8

 

• —

 

35

11

;

SrF2 —YF3 : Минералы T R H Y

[162]

25

16

 

 

 

45

46

BaFj—YF3 . Минералы Y и TR

[178]

і

18

6

 

 

 

 

[178]

20

5

Минералы;TR

и U

 

[162]

ш

1

3

Сплавы Y—Th

 

 

[74,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

178,

 

—•

 

Минералы

TR,

U ,

Th

203]

5

11

[162]

пі

13

 

 

 

 

[74]

ЗО

14

Минералы

TR

 

 

[162]

II э

15

19

 

 

 

 

[74,

 

17

 

 

 

 

161]

35

Минералы ;Y, TR,

Zr

[162]

I I Э

24

32

 

 

 

 

[74]

90

35

 

 

 

 

 

II Э

33

28

 

 

 

 

[74]

75

.—

32

 

 

 

 

 

II Э

32

38

;

 

 

 

[74]

 

40

 

29

 

 

 

 

 

 

Широко известны химическое и кристаллохимическое родст­ во иттрия с лантаноидами, особенно с последними членами ряда лантаноидов, так называемыми иттриевыми редкими зем­ лями. Это родство приводит к совершенному изоморфизму ит­

трия с редкоземельными элементами, скандием

и цирконием,

как в металлических системах, где образуются

непрерывные

ряды твердых растворов, так и в многочисленных природных и искусственных соединениях трехвалентных элементов. Как уже указано в замечаниях к церию, нет резкой границы между це-

риевыми и

иттриевыми

редкими землями — в

каждом

классе

соединений

(минералов)

предпочтителен .свой

характерный на­

бор изоморфных элементов [170] в церовой

и иттровой

груп­

пах редких

земель.

 

 

 

9 Е. С. Макаров

 

 

257


Широким

гетеровалентным

изоморфизмом иттрий

обладает

с Na, Са, Sr,

Ва, U и Th

во

многих минералах, особенно в.

искусственных

фторидных

системах типа CaF2—YF3.

Изомор­

физм иттрия со скандием является совершенным во всех систе­

мах. Плохо изучен изоморфизм иттрия с Ті, Mo,

W

и рядом

других элементов

в их соединениях и минералах.

 

 

 

 

Yb*

 

 

 

 

 

 

 

 

И т т е р б и й :

г м е т

=

1,73 °А; r Y b 3 + = 0 , 8 6 А ^ г орб =

1 > 7 5

А !

 

 

 

 

 

Хуь3"*" =

' 52

ккал/г-атом

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

Изоморфные

S

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

 

элементы

и

 

 

 

 

 

Изоморфные

смеси

 

ионы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(V.

 

 

 

 

 

Группа

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y b - L a

 

I I I

 

 

8

 

11

Сплавы Yb—La

 

[161*

Yb 3 + — La 3 +

 

2

33

Минералы TR

 

[1621

Y b - C e

 

I l l

 

5

6

Сплавы Yb—Ce

 

[161]

Yb3 +—Ce3 +

 

2

25

—-

Минералы TR

 

[162]

Yb3 +—Ce*+

 

 

58

 

9

 

 

 

 

Y b - P r

 

I l l

 

13

5

23

6

Сплавы Yb—Pr

 

1161}

Yb 3 + — Pr 3 +

 

.—

Минералы TR

 

[1621

Yb—Nd

 

I l l

 

5

6

Сплавы Yb—Nd

 

[161]

Yb 3 + — Nd 3 +

 

15

21

Минералы TR

 

[162]

Y b - S m

 

I l l

 

4

6

Сплавы Yb—Sm

 

[161]

Yb 3 + — Sm 3 +

.—

 

16

16

Минералы TR

 

[162J

Yb—Eu

 

III

 

17

6

Сплавы Yb—Eu

 

[161»

Y b 3 + — E u 3 +

 

16

14

Минералы TR

 

[162J

Yb—Gd

 

I l l

 

3

3

Сплавы Yb—Gd

 

[161]

Yb 3 + — Gd 3 +

 

14

13

Минералы TR

 

[162]

Yb—Tb

 

I l l

 

.—.

2

0

Сплавы Yb—Tb

 

[161]

Y b 3 + — T b 3 +

 

11

8

Минералы TR

 

[162|

Yb—Dy

 

I l l

 

2

0

Сплавы Yb—Dy

 

[161]

Y b 3 + — D y 3 +

 

8

7

Минералы TR

 

[162],

Yb—Ho

 

I I I

 

2

0

Сплавы Yb—Ho

 

[161}

Y b 3 + — H o 3 +

 

4

6

.—

Минералы TR

 

[162],

Yb—Er

 

HI

 

1

0

Сплавы Yb—Er

 

[161]

Y b 3 + — E r 3 +

 

6

4

•—

Минералы TR

 

11621

Yb—Tm

 

I I I

 

1

0

Сплавы Yb—Tm

 

[161]

Y b 3 + — T m 3 +

 

0

1

Минералы TR

 

[1621

Yb—Lu

 

I l l

 

1

0

Сплавы Yb—Lu

 

[1611

Y b 3 + — L u 3 +

 

1

1

Минералы TR

 

[162]

Yb — Y

 

I l l

5

6

Сплавы Yb—Y

 

[16Ц

Y b 3 + — Y 3

+

 

8

7

Минералы Y, TR

 

[162]

Yb—Na

 

I?

9

3

 

Yb 3 + — Na+

32

13

Минералы TR

 

[1621

Yb—Ca

 

I l l

14

3

Сплавы Yb—Ca

 

[1641

Yb 3 + — Ca 2 +

'

27

 

15

"—

Минералы TR, CaF2—33 мол. j [149,

 

 

 

 

 

 

 

 

% YbF3

 

1 162]


Изоморфные элементы и ионы

Группа В

Yb—Sr

Yb 3 + — Sr 2 +

Yb—Ba

Yb 3 + — Ba 2 + Yb — U

Yb3 +—U«+ Yb—Th

Yb3 +—Th*+

Yb—Sc

Y b 3 + _ S c 3 +

Yb—Zr Yb3 +Zr*+

Типдиаграммы состояния

ДХ,1 ккал/г-атом

<

<

<

 

 

 

 

Изоморфные смеси

 

 

QJ

M

VO

 

 

 

 

 

О

О.

 

 

 

 

 

Я

С

о

 

 

 

 

24

 

14

 

 

 

27

29

—. Минералы

TR

 

24

 

23

 

 

 

37

—* 56

 

 

 

I

—.

13

0

 

 

28

13

Минералы

TR

и U

I

2

3

 

 

13

.

19

.

Минералы

TR,

U , Th

?

7

9

 

 

_

38

6

Минералы

TR

 

?

10

13

 

 

43

9

Y b 2 0 3 — Z r 0 2

 

Литература

.

[162]

[178]

[162]

[74,

ZUo]

[162]

[162]

[146]

Отметим одну характерную индивидуальную черту изомор­ физма иттербия: в металлической системе с кальцием он обра­ зует непрерывный ряд твердых растворов (как и европий), что, по-видимому, является следствием его склонности к двухвалент­ ному состоянию.

* См. замечания к церию,

лантаяу и

иттрию.

Zn

 

 

 

Ц и н к : г м е т = 1,34

А;

/ - ^ 2 + = 0,74 А; горб = 1,35 А;

X Z n

2 + =

205

ккал/г-атом

Изоморфные

элементы и ионы

Группа А

Zn—Fe ' Zn 2 +—Fe 2 +

Zn—Mn

2 n 2 + — M n 2 +

•аграммы ния

і 8 н 8

V

V

as

 

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

о.

 

ь -

 

о?

Изоморфные смеси

>.

 

 

ь

 

 

S

 

 

п.

 

S

 

 

 

 

ь

<

<

<

<

 

 

чЯ

6

4

Сплавы

Fe—42 ат. %Zn

[74]

20

 

0

Fe-сфалериты

[111,

'

3

 

 

 

205]

4

Сплавы

Мп—35 ат. % Zn

[74]

25

 

 

 

є-фаза системы Mn—Zn

[111]

 

5

 

Сфалериты, виллемит и др.,

 

 

 

 

Zn-минералы

 

9* 259


ионы

диаграммы

-атом

Ї-

Изоморфные

состоянияТип

ккал/гДХ.

<

элементы и

 

 

 

 

 

 

к.S

Zn—In

I I Э

 

18

Zn 2 + — In 3 +

10

Zn—Cd

I I э

11

Zn2 +—Cd2 +

10

Zn—Tl

I

»—

28

Z n 2 + — T l 3 +

25

Группа В

о4 -

cV-

Изоморфные смеси

К

 

 

О

о

 

5

 

V.

<

 

<

 

 

 

 

15

 

9

Сфалерит

15

31—. Сфалериты

41

28 Сфалериты

Литература

[74]

[111]

[74]

[111]

[74]

[111]

Z n - H g

Zn 2 + — Hg 2 + Zn—Sn

Zn2 +—Sn*+ Zn—Pb

Zn2 +—Pb*+ Z n - A g

Zn2 + — Ag+

Zn 2 + — Ag 2 +

Zn—Au

Zn2 "f—Au+ Z n 2 + — A u 3 + Zn—Mg

Zn 2 + — Mg 2 +

Zn—Cu

Zu2 +—Cu+

Zn2 + —Cu 2 +

Группа С

Zn—Si

Zn2 1-—Si*+ Zn—Ge

Zn 2 + — Ge 2 + Zn—Ga

Zn 2 + — Ga3 + Zn—Bi

Z n 2 + — B i 3 +

II

э

 

12

 

11

 

 

 

 

 

[74]

10

49

Сфалериты

 

 

 

[111]

I I

э

4

7

 

 

 

 

[74]

 

 

60

4

 

Ганит

 

 

 

[111]

I ,

I I э

31

—.

33

 

 

 

 

]74]

40

14

Цинкит

 

 

 

 

[111]

 

V

7

19

Сплавы

Ag—40

ат.

% Zn

[74]

 

 

 

 

 

 

Фазы

р, у ,

є-системы

 

30

7

 

( A g - Z u )

 

 

 

.—

 

 

 

 

 

 

 

45

34

 

 

 

 

 

 

 

V

7

0

Сплавы Au—31 ат. % Zn

[74]

 

 

 

 

 

 

Фазы

р,

у-системы

(Au—

 

5

85

Zn)

 

 

 

 

 

 

 

—.

25

15

 

 

 

 

Ряд

19

11

 

 

 

 

[74]

соеди­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нений

30

12

Худобаит,

ганит,

торреит

[111]

6

0

 

 

 

 

25

30

 

 

 

 

30

3

Весейит,

оливенит,

пуатве-

[111]

 

 

 

 

 

 

нит, тетраэдрит

 

 

 

I I

э

 

15

23

 

 

 

 

[74]

55

76

_8

 

 

 

 

 

II

э

.—

10

.—

 

 

 

 

[74]

20

2

 

 

 

 

 

I I

э

2

—:

4

 

 

 

 

[74]

30

20

 

 

 

 

 

I ,

I I э

16

.—

19

 

 

 

 

[74]

 

 

10

 

30

 

 

 

 

 

 

 

В металлических системах цинк не образует непрерывных или широких рядов твердых растворов ни с одним элементом

периодической системы. С

ближайшим кристаллохимическим

аналогом — кадмием — цинк

дает эвтектическую систему с

260